A. 关于炼油废水的处理请问,目前炼油废水的处理难点是什
炼油废水是废水水量较大的一类工业废水,具有污染物种类多、成分复杂、毒性大以及危害严重的特点。我国目前尚有为数众多的百万吨级以下的地方炼油厂在运行,近年来国家与地方环保要求日趋严格,而地方炼油厂普遍存在废水处理工艺落后,改造用地有限,财力不足等实际情况。因此,在原有老旧废水处理系统基础上进行升级改造,设计出行之有效的、低成本、路线灵活、适应性强、处理效果稳定的处理工艺以满足现行污水排放标准成为炼油废水处理中一项紧迫的技术难题。
1 废水处理站现状分析
1.1 废水处理站概况
本工程位于黑龙江省某地方炼厂废水处理站,该站始建于20世纪70年代,虽经数次改造,但仍不能满足排放要求。该厂设计炼油能力为6.0×105 t/a,生产旺季废水产量为60 m3/h。改造前工艺路线为:隔油+两级气浮+生物处理。其中,隔油、两级气浮系统运行基本正常。原有生化处理构筑物为近年已罕见的合建式曝气沉淀池,近年改造中加入了球形填料,但存在填料滤网腐蚀破损、填料流失严重、曝气不均匀、有效反应容积偏小等问题。
1.2 废水处理站现状问题分析
本废水处理站所用的物化+生化的基本工艺路线是炼油废水处理广泛采用的路线,也是经实践检验行之有效的路线,但出水水质却不达标。经现场调研分析,问题包括以下五方面:
(1)生化反应池容积偏小,有效容积仅800 m3,以实际进水水质核算COD容积负荷为1.16 kg/(m3·d),NH3-N容积负荷为0.22 kg/(m3·d),此负荷对于生化性较好的生活污水偏高,对比文献中几个类似水质案例其负荷也偏高,对于生化降解性较差的炼油石化废水更是明显不合理,这是该站污水 处理长期不达标的主要原因。
(2)炼油废水水质因原油油品、产品调整等原因存在经常性波动,而活性污泥法工艺本身对炼油废水的冲击负荷耐受力不足,一次冲击往往导致系统数日无法正常运行。
(3)供氧装置采用穿孔曝气装置,陈旧、落后且破损较多,溶解氧传质效果差,曝气分布不均,实测溶解氧<1 mg/L。
(4)合建式曝气沉淀池自身存在缺陷。这种曝气池的污水在池中短路机会多,实际水力停留时间往往仅为名义停留时间的1/5~1/3,实际属于短时曝气。此池型30多年前在国内曾一度流行,但在随后的实践过程中逐渐被淘汰、消失。
(5)未能提供硝化反应所需的最佳pH环境,炼油废水在生化降解过程中,因硫化物被微生物氧化以及硝化反应,污水的pH很快由8.0~8.5下降到5.5~6.0,而硝化菌对pH变化十分敏感,其中亚硝酸菌和硝酸菌分别在pH为7.0~7.8和7.7~8.1时活性最强,pH超出此范围,亚硝酸菌和硝酸菌活性就大大减少,当pH降到5~5.5时,硝化反应几乎停止。
B. 石油炼化厂污水处理提标改造时废水怎样处理
具体问题具体分析,你需要提供你目前废水的水质 现有的处理工艺 各工艺段的运行情况 才能有针对性的提出建议
C. 常用几种膜分离法污水处理方式
常用来的几种膜分源离法污水处理方式:
一、超滤膜分离方法。根据分子的形状和不同性质利用大气压力的作用,将其进行有效的筛选和分离。这项技术通过我国的多年研究和使用,除污效果显著,能有效的对污水中的bing原体进行处理。因此超滤膜分离技术在我国各项污水处理中得到广泛的使用。
二、纳滤膜分离方法。在20世纪70年代的中后期形成的纳滤膜分离技术就是在保证无机盐分离时不受电势和化学梯度的影响,通过(实际压力小于或等于1。5MPa)的作用将直径大约为1纳米的分子进行有效的筛选和分离,从而达到污水处理的效果。
三、液膜分离方法。在20世纪60年代被提出一直到80年代中后期才被广泛应用的液膜分离技术,分为乳状液膜和支撑液膜,其中乳液液膜在污水处理技术中被广泛应用。第四、膜生物反应器。就是原水在进入生物反应器与生物发生充分反应之后,利用循环泵,使水流经膜组件,水得到排放的同时生物相又重新流入生物反应器,该技术是通过把膜件与生物反应器进行结合而形成的一种新型去污技术。
D. 关于化学制药的污水处理方面的论文
1、污水除油的必要性随着经济发展和人们生活水平的提高,城市污水的水质也在发生着变化,污水中动植物油及矿物油等油类物质逐渐增多。据有关资料报道,到2000年,我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座,设计处理能力达到1050×104m3 /d,其中二级生化处理能力约750×10 4m3 /d,这些污水处理厂大多存在着油类物质的污染问题[1];尤其是一些中小城镇的污水处理厂,由于其水量较小,水质波动较大,在用水高峰期,大量餐饮污水进入处理厂,对污水处理厂的正常运行产生严重影响。以西南科技大学污水处理厂为例,该厂占地20亩,日处理能力1×104m3/d,服务人口30000人左右,采用改进型三沟式氧化沟工艺。该污水处理厂在设计过程中没有考虑进水中的油类物质,但自2003年5月运行以来,发现进水中油类物质逐渐增多,尤其是学校教师公寓和两个学生食堂完工以后,其状况更加严重。在过去的三年间,每到冬季,油类物质覆盖整个氧化沟表面,严重影响了氧化沟的充氧效率和出水水质状况,对进水中油类物质的测定发现其含量在86mg/L~420mg/L之间,其中夏季进水中油的平均含量为120mg/L,冬季为210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,国内外对含油污水治理的研究方法主要有以下三类:化学处理法、物理处理法和生化处理法。化学处理法主要包括化学混凝法、化学沉淀法、催化氧化法及各种方法的结合运用;物理处理法包括离心分离法、过滤和超过滤法、澄清法和气浮法;生化法包括生物接触氧化法、生物转盘法、活性污泥法等[2]。2.1 化学处理法化学处理法主要指投加一定的化学物质,使其与水中的油类物质发生絮凝、沉淀或催化氧化等反应,达到将油类物质从水中去除的目的。目前,在污水的除油过程中,化学法的研究主要集中在新型的絮凝剂的开发方面[3~8]。絮凝剂主要包括无机和有机絮凝剂,在无机絮凝剂方面,大庆石化总厂炼油厂曾对铁盐在炼油污水处理中的应用进行了研究[3],认为在浮选投加复合聚合铝铁,在浮选除油的同时还具有除硫作用。有机絮凝剂主要包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子有机聚合物等类型,由于分子量大,吸附悬浮物及胶质能力强,形成的絮体尺寸大,沉降快,用量少,且产生的污泥量少,易脱水,对处理水不产生负面影响,近年来备受青睐。在其应用方面,已经批量生产的主要是聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和曼尼期反应的阳离子聚丙烯酰胺。在对有机絮凝剂的研究方面,唐善法等人利用丙稀酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵、烷基二甲基烯丙基氯化铵进行多元共聚对聚丙烯酰胺进行阳离子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝剂具有良好的絮凝除浊、破乳除油和去除有机物的能力[4];段宏伟等人利用改性环乙环丙阳离子聚醚等合成的RD-1反相破乳剂对污水中油类的去除具有较好的效果[5];除此之外,还有对二硫代氨基甲酸盐等絮凝剂的研究[6~8]。近几年,污水除油方法在能量化学领域也有研究[9~12],如磁化学技术的研究[9~11],废水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油层悬浮磁粉过滤法来处理。前者是用一些化学物质对磁性颗粒进行表面处理,使其表面被服一层亲油和疏水性物质的薄膜,磁种吸附油后,用磁场回收磁种即可除油;后者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁种层来过滤油,通过磁场来固定滤层,为增加滤层与污水中油珠的碰撞,可使用交变磁场。另外,在电化学方面[11,12],可运用直接电解、间接电解、电化学吸附与脱附等方法对污水进行除油。2.2 物理处理法物理处理法是污水除油系统中应用最多的一类方法,其核心思想是采用物理的方法达到油水的分离。在污水的除油过程中,物理法的研究主要集中在油水分离器的研究开发,其中包括浮选技术及浮选器、旋流技术及旋流器、膜技术及膜器等方面。2.2.1 浮选技术浮选净化技术是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理新技术[13~15]。浮选除油就是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,从而完成固、液分离的一种新的除油方法。根据在于水中形成气泡的方式和气泡大小的差异,浮选处理法大体上可分为四大类,即溶气浮选法、诱导浮选法、电解浮选法和化学浮选法,其详细分类及每种方法的优缺点如表1所示。表1浮选处理方法的分类方法名称具体方法浮选成因主要优点主要缺点溶气浮选法加压溶气浮选法 真空浮选法在加压下,使气体溶解于污水,又在常压下释放出气体,产生微小气泡。在减压下,使溶解于水中的气体释放出来,产生微小气泡。气泡的尺寸小、均匀、操作稳定、设备简单、管理维修方便、除油率高上浮稳定、絮凝体破坏可能性小、能耗小流程较复杂、停留时间长、设备庞大、操作麻烦 溶气量小、操作及结构复杂诱导浮选法机械鼓气浮选法叶轮浮选法 射流浮选法让气体通过无数个微小的孔隙或缝隙,产生微小气泡。叶轮转动产生负压吸入气体,并依靠其剪切力使吸入气体变成小气泡。依靠水射器的作用使污水中产生微小气泡能耗小、浮选室结构简单。 溶气量大、停留时间短、处理速度高于溶气浮选工艺、除油效率高、设备造价低、耐冲击负荷。噪声小、工艺简单、总体能耗低、产生气泡小、除油效率好于叶轮式需投加表面活性剂才能形成微小气泡、使用范围受限、微孔易堵。浮选中必须添加浮选助剂、气泡大小不均匀、可能产生些无效气泡、制造维修麻烦。水射器要求高电解浮选法电解浮选法电絮凝浮选法选用惰性电极,使污水电解产生微小气泡。选用可溶性电极(Fe、Al等)在阳极上产生微小气泡,在阴极上有混凝作用的离子气泡小、除油率高。 气泡小、浮选与絮凝同时进行、除油率高极板损耗大、运行费用高。 同上化学浮选法化学浮选法依靠物质之间的化学反应,产生微小气泡(生成CO2,O2)。设备投资低、气泡量易于控制、尤适用于悬浮物含量高的污水污泥量增加、劳动强度大。 2.2.2 旋流技术水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离的。含油污水切向进入圆筒涡旋段,并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段,由于圆锥截面的收缩,使流体增速,并促使已形成的螺旋流态向前流动,由于油和水的密度差,使水沿着管壁旋转,而油珠移向中心。流体进入细锥段,截面不断缩小,流速继续增大,小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段,由于流体恒速流动,对上段产生一定的回压,使低压油芯向溢流口排出,而水则从净水出口排出。其工作原理见图1。图1 水力旋流器的工作原理示意图国外水力旋流除油研究始于1967年,经过多年的科学研究和工程应用,现已进入重大技术发展阶段。目前,美国 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亚 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都开始生产油水旋流分离器。国内许多研究单位和企业也先后开展了水力旋流器的研制工作,如西安交通大学、西南石油学院、四川大学、大庆石油学院、大连理工大学、江汉石油机械研究所、河南石油勘探局设计院、胜利油田设计院、大港油田设计院、江都环保器材厂、沈阳新阳机器制造厂等单位[16~22]。2.2.3 膜技术膜处理技术是最近兴起的一项污水除油的新技术[22,23],其核心思想是利用半透膜作选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分从而达到分离目的的技术总称。它具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点,已作为一种单元操作在污水除油过程中日益受到人们的重视。在膜技术的研究应用方面,天津天膜技术工程公司曾采用中空纤维超滤膜对含油污水进行处理研究[23],表明中空纤维超滤膜用于处理经过预处理的含油量较低的污水较为理想,而对未经过处理的含油量高的污水除油除浊效果较好;中国计量科学研究院利用一种破乳功能膜处理含油污水,取得较好效果[24]。但在膜技术应用中,都不同程度的存在膜的清洗问题。2.3 生化处理法生化处理是利用水中的微生物处理污水中的有机污染物的一种工艺,现有的污水处理厂的生物处理单元,对污水中的油类物质有部分去除效率,但去除率较低。目前生物技术在污水除油中的应用主要集中在筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种。新疆环境监测中心通过利用餐饮服务业的含油污水培养筛选出28株具有较强除油能力的菌种进行研究,发现将其回接污水后,平均除油率达68%,其优选菌种回接污水24h后的除油率达90 %,而同批污水自然存放10d后的除油率仅为29%。采用选培优良菌种集中快速处理,可以显著提高此类污水的处理效率[25]。3 除油方案探讨针对西科大污水厂的油类物质,2003年~2005年冬季我们曾采用水力冲刷氧化沟表面和在沉砂池前投加石灰的方法进行实验。水力冲刷虽然可以暂时使氧化沟表面的油类物质吸附在污泥表面沉淀下来,但在下一个运行阶段油类物质会重新布满池面;沉砂池前投加石灰可以减少氧化沟中的油污,但石灰同时会对部分微生物产生抑止,其产生的沉淀物质在沉砂池中很难沉淀下来,带到氧化沟后容易堵塞沟中微孔曝气器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝剂有存在价格偏高的问题。为了暂时避免氧化沟的缺氧问题,我们将氧化沟出水堰的挡板去掉,使漂浮的油污随出水进入接触池,在接触池的起端清捞。可以说上述的措施并未达到理想的除油目的。在选择除油方案时,我们也考虑了水力旋流器等物理方法,但由于其细格栅和沉砂池之间的空间限制以及昂贵的能耗费用和分离出来的油类的去向等问题的困扰,故未能采用。由于西科大污水厂的油类的来源较为单一,我们考虑在两个学生食堂外的设置隔油池,分离出来的油污和食堂的潲水一起集中处理;同时在污水厂氧化沟中培养驯化嗜油微生物,通过微生物技术对其余的油类进行处理,从而达到节约费用,提高除油效率的目的。4 结论4.1 污水处理厂除油的方法很多,目前在化学、物理及生化处理方法方面均有研究应用。4.2 中小城镇的污水处理厂由于存在资金困难等因素,在设计过程中往往没有考虑除油设施,而运行中油类的污染又直接影响其处理效果,因此其除油措施的实施必须结合各厂的具体情况。4.3 对于油类物质来源比较单一的城镇污水处理厂,从源头治理会起到简单、经济和实用的效果。4.4 微生物技术作为一种新兴的技术,在污水除油领域的研究应用正在不断深化,筛选优化、培养和驯化嗜油微生物菌种对于中小型污水处理厂的除油具有节能、高效等优点。
E. 氨氮废水处理的国内外现状
数字和公式都无法显示,给我邮箱给你发过去这篇期刊
氨氮废水处理技术现状及发展
许国强#,曾光明#,殷志伟!,张剑锋!
湖南大学环境科学与工程系,湖南长沙 湖南有色金属研究院,湖南长沙摘要) 系统地概述了氨氮废水处理技术现状及在工业中的应用情况,并在分析和评价的基础上探讨其发展趋势。
关键词) 氨氮废水;生物硝化;离子交换;氨吹脱;折点氯化
中
湖南有色金属
/# 前言
近年来,随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展,水环境污染事故屡屡发生,对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化,严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一,为满足公众对环境质量要求的不断提高,国家对氮制订了越来越严格的排放标准,研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。本文系统地阐述了氨氮废水处理现状和发展。
! 处理技术现状
氨氮存在于许多工业废水中,特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程,均排放氨氮废水,其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废
水,选择技术方案主要取决于:(#)水的性质;(!)处理效果;(,)经济效益。以及处理后出水的最后处置方法等。
虽然有许多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉;化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解;生物方法有硝化及藻类养殖,但其应用于工业废水的处理,必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点,因此,目前氨氮处理实用性较好的技术为:(#)生物脱氮法;(!)氨吹脱、汽提法;(,)折点氯化法;(%)离子交换
法; # < , =。!$ # 生物脱氮法
生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。
生物硝化是在好氧条件下,通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用,将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全,氨氧化成硝酸盐分两阶段完成:开始,在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐,亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌,利用氨作为其唯一能源,方程式(#)为这个反应关系式。第二阶段,在硝酸菌的作用下,使亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌,方程式(!)为这个反应的关系式。整个硝化反应可以用总方程式(,)来表示。从此关系式中可看到要达到完全硝化,#$ & >? >?@1/, 1 A B 9(以氮计)就需要%$ C >? B 9的溶解氧。
!虽然有些异养生物也能进行硝化,但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳E/值为’$ %,当E/ 在+$ ’ < ’$ " 范围时,为最佳速度的"&F。当温度从( G提高到,& G时,硝化速度也随之不断增加,而剩余溶解氧大于#$ & >? B 9 就足以维持这一反应。
反硝化就是在缺氧条件下,由于反硝化菌的作用,将和
. 还原为的过程。其过程的电子供体是各种碳源,若以甲醇作碳源为例,其反应式为:
对于硝化反应,温度对其影响比其它生物处理过程要大些,一般温度应维持在为宜。
用生物法处理含氨氮废水时,有机碳的相对浓度是考虑的主要因素,维持最佳碳氮比也是生物处理法成功的关键之一。若废水性质不宜直接进行生物处理,则采用物化法或物化. 生物联合法达到排放要求较为经济。
生物脱氮可去除多种含氮化合物,其处理效果稳定,不产生二次污染,而且比较经济,但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。
氨吹脱、汽提法
吹脱、汽提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。即将气体通入水中,使气水相互充分接触,使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱除污染物的目的。常用空气或水蒸气作载气,前者称为吹脱,后者称为汽提。氨吹脱、汽提是一个传质过程,即在高0* 时,使废水与空气密切接触从而降低废水中氨浓度的过程,推动力来自空气中氨的分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。
吹脱法一般采用吹脱池(也称曝气池)和吹脱塔两类设备,但吹脱池占地面积大,而且易污染周围环境,所以有毒气体的吹脱都采用塔式设备。汽提则都在塔式设备中进行。
自然吹脱法依靠水面与空气自然接触而脱除溶解性气体,它运用于溶解气体极度易解吸、水温较高、风速较大、有开阔地段和不产生二次污染的场合。此类池子兼有贮水作用。塔式设备中填料吹脱塔主要特征是在塔内装置一定高度的填料层,使具有大表面积的填充塔来达到气. 水间充分接触,利于气. 水间的传质过程。常用填料有木格板、纸质蜂窝、拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填充塔的塔顶,并分布到填料的整个表面,水通过填料往下流,与气流逆向流动,废水在离开塔前,氨组分被部分汽提,但需保持进水的0* 值不变。空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加,随气水比增加而减少,对要求达到的任何氨去除程度,进口浓度、0* 和塔温度曲线图有一个最小的气水比。由于氨吹脱、汽提的同时起到了冷却塔的作用,气水比增加将同时降低出口冷水的温度,如果0* 低于1"/ 2 时,它会降低吹脱效果。
氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,但其缺点是生成水垢,在大规模的氨吹脱、汽提塔中,生成水垢是一个严重的操作问题。如果生成软质水垢,可以安装水的喷淋系统;而如果生成硬质水垢,不论用喷淋或刮刀均不能消除此问题。
(/ ! 折点氯化法
折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠,使废水中氨完全氧化为$( 的方法。其反应可表示为
$当氯气通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨的浓度降为零。当)3( 通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点为折点。处理时所需的实际氯气量取决于温度、0* 值
及氨氮浓度。折点氯化法处理后的出水在排放前一般需用活性炭或与%( 进行反氯化,以去除水中残余的氯。在反氯化时产生的氢离子而引起的0* 值下降一般可忽略,因为去除1 45 残余氯只消耗( 45 左右
的碱(以)6)%! 计)。活性炭去除残余氯的同时还具有去除其他有机物的优点。
此法效果最佳,不受水温影响,操作方便,投资省,但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本很高。
(/ + 离子交换法
沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石,其对离子的选择顺序依次为。
此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理。常用的离子交换系统有三种类型:(1)固定床;
(()混合床;(!)移动床A ! B。
(/ +/ 1 固定床
在此系统中,溶液的去离子过程为二阶段间歇
过程。溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生
成酸溶液,然后此溶液再通过阴树脂床,以去除阴离
子。交换能力将耗尽时,树脂在原位再生,经常采用
向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化学效率相
对较低,容积较大,联系到树脂用量大,有时为了适应连续流的要求,还需要有储备装置,因而投资费用
较高。
#$ %$ # 混合床
混合床系统用一步法来去除溶液中的离子。溶
液流过阳、阴树脂充分混合的混合床。混合床的再生
比两个单生床再生要复杂一些,因为在再生前必须
将两种树脂分开。在水力学上可利用两种树脂的比
重差用水力反洗使其分层。虽然混合床的化学效率
较高,但它需要大量的清洗水。这对节约用水不利,
另外将交换离子作为回收产品收集时,回收液稀,其
浓缩费用也很高。
#$ %$ ! 移动床
移动床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离
子。在这两个过程中,虽然实际上工作流体处理的水
是间歇的,而它的效果却是连续的。首先溶液和阳树
脂逆向流动,阳树脂脉动通过容器,新鲜树脂从一端
补充,用过的树脂从另一端排出,在此过程中完成离
子交换和树脂再生。然后溶液游向流过一个与上面
相似的阴树脂移动床来完成阴离子的交换。
#$ & 化学沉淀法’ % (
化学沉淀法从#) 世纪*) 年代就开始应用于废
水处理,随着对化学沉淀法的不断研究,发现化学沉
淀法最好使用+!,-% 和./-。其基本原理是向0+%
1
废水中投加./# 1 和,-%
! 2 ,使之和0+%
1 生成难溶复
盐./0+%,-%·*+#-3 简称.4,5 结晶,再通过重力
沉淀使.4, 从废水中分离。这样可以避免往废水中
带入其它有害离子,而且./- 还起到了一定程度的
中和+1 的作用,节约了碱的用量。经化学沉淀后,若
0+%
1 60 和,-%
! 2 的残留浓度还比较高,则有研究建
议化学沉淀放在生物处理前,经过生物处理后0 和
, 的含量可进一步降低。产物.4, 为圆柱形晶体,
无吸湿性,在空气中很快干燥,沉淀过程中很少吸收
有毒物质,不吸收重金属和有机物。另外,.4, 溶解
度随着7+ 的升高而降低;温度越低,.4, 溶解度也
越低。
化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水。其与
生物法结合处理高浓度氨氮废水,曝气池不需达到
硝化阶段,曝气池体积比硝化2 反硝化法可以减小
约一倍。0+%
1 60 在化学沉淀法中被沉淀去除,与硝
化6 反硝化法相比,能耗大大节省,反应也不受温度
限制,不受有毒物质的干扰,其产物.4, 还可用作
肥料,可在一定程度上降低处理费用。因此,.4, 沉
淀法是一种技术可行、经济合理的方法,很有开发前
景,但要广泛应用于工业废水处理,尚需解决以下两
个问题:(")寻找价廉高效的沉淀剂;(#)开发.4,
作为肥料的价值。
! 工业应用
氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。对
于低浓度氨氮废水处理,应用较多的方法是空气吹
脱法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等,其中
对于无机类氨氮废水的处理,以前两种方法应用较
多;而对于有机类氨氮废水的处理,则以生物硝化
和反硝化法为主。
!$ " 低浓度氨氮废水
!$ "$ " 天然沸石离子交换法’ & (
天然沸石为一种骨架状的铝硅酸盐,具有离子
交换特性,尤其是对0+%
1 具有特殊的选择性;还具
有良好的热稳定性和耐酸性,在高温或强酸条件下,
晶格仍可保持稳定。天然沸石离子交换法处理氨氮
废水具有工艺简单、操作方便、投资少等特点,一般
来说,对于氨碱厂和一些工艺比较先进、管理水平较
高的联碱厂,部分高浓度含氨再生液均可返回到生
产系统中去,这样既能简化整个污水处理工艺流程,
也能大幅度降低污水处理成本。但对合成氨及其他
氨加工行业不能返回工艺中的高浓度含氨再生液,
必须进行空气吹脱(吹脱气经+#8-% 吸收后排空)、
蒸馏等方法处理后使之循环使用。空气吹脱费用低,
但受到环境制约,而蒸馏法则不受环境影响,但费用
较高,硫酸吸收吹脱气中氨所得硫酸铵可作为复合
肥料生产的原料使用,而蒸馏所回收氨则可返回到
生产系统。
!$ "$ # 生物脱氮法
!$ "$ #$ " 在焦化废水中的应用
氨氮是焦化废水中的主要污染物之一,目前来
说,生物脱氮基本流程为4—4—- 工艺’ * (,焦化废
水含有高浓度0+!60 和有机物,其中很多物质具有
较强生物毒性,从而对硝化、反硝化过程有抑制作
用。所以应对硝化菌进行驯化,使其逐步适应高浓度
焦化废水环境,防止废水中有机物及0+! 对硝化菌
的抑制。综合考虑到0+!60 和9-: 的去除,厌氧处
理部分能通过厌氧水解和酸化菌群的作用改变废水
中有机物成分来提高废水的可生化性,便于后续工
序的良好运行。一般亚硝酸菌比硝酸菌有较强的环
境适应能力及耐受毒物能力,容易出现积累现象,所
以一般应防止水质的大幅度波动和长时间的冲击。由于%&!
’ 对环境也有一定的危害,会引起水体富营
养化,所以应对%&!
’ 的排放进行一定控制,可以进
一步反硝化处理,使%&!
’ 转化为%"。对于(—(—&
工艺的处理效果,回流比、碳氮比、溶解氧、)* 和温
度等都是主要因素,这些都应该视废水的水质而
定。
!+ #+ "+ " 在炼油废水中的应用
国内有的炼油厂废水处理采用隔油池—气浮池
—生物滤塔—活性污泥池处理,其实这种工艺对
,&-、,%、.&-、石油类、挥发酚、悬浮物的去除效果
较好,但对氨氮的降解效果很差,致使出水中%*!/%
不能达到国家排放标准。经过中试研究,提出& 0 &
和( 0 & 生化处理工艺,其结果表明这两种工艺都能
使处理后出水的%*!/% 以及其它控制指标达到国家
排放标准。& 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气浮
池—一氧池—一沉池—硝化池—二沉池—处理后废
水(外排),其主要生化系统包括一氧池和硝化池。一
氧池中优势菌种为异养菌,通过代谢活动降解有机
物,而硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将%*!/%
转化为%&!
’ 。( 0 & 工艺流程为:炼厂隔油出水—气
浮池—调节池—缺氧池—一沉池—硝化池—二沉池
—处理后废水(外排),其中处理后废水部分回流至
调节池与气浮出水混合。其生化系统主要包括硝化
池和缺氧池,硝化池中的优势菌种为硝化菌,主要将
氨态氮转化为硝态氮;缺氧池中优势菌种为反硝化
菌,使硝化池部分回流水和气浮出水的混合水中硝
态氮转化为%",并降解有机物。这两种工艺相对来说
运行比较稳定,耐冲击力较强。
!+ " 高浓度氨氮废水
对于较高浓度氨氮废水用一种方法处理,很难
达到国家排放标准,所以对于高浓度氨氮废水可用
联合法处理以达到排放要求。
!+ "+ # 吹脱法1 生物法应用
某些制药厂由于工艺原因产生的部分高浓度氨
氮废水,不适宜于直接用生物硝化处理,处理后很难
达到排放标准,但基于各种方法的比较研究,若对氨
氮废水先进行吹脱,大大降低%*!/% 浓度,后与其它
废水混合进入生化处理系统进一步处理,则出水水
质将会大有改观,只是废水中氨氮通常以氨离子和
游离氨形态相互平衡存在,)* 值为中性时主要以
%*2
1 存在,碱性时主要以%*! 形式存在。吹脱效率
与)* 值和温度有直接关系,应该做试验确定最佳吹
脱条件,达到最佳效果。
!+ "+ " 吹脱法1 折点氯化应用
对于某材料厂的%*2,3 工业废水的研究比较,
单一的吹脱法处理无法达到排放要求,采用闭路吹
脱盐酸液吸收回收%*2,3 与折点加氯法4 $ 5 联合使
用,既可达到较好的处理效果,又能回收液态或固态
氯化胺返回工艺使用或外销,大大降低了处理成
本。其折点加氯法化学反应式如下:
%*2
1 1 *&,3*%*",3(一氯胺)1 *"& 1 *1
%*",3 1 *&,3*%*,3"
(二氯胺)1 *"&
%*,3" 1 *&,3*%,3! 6 三氯胺或三氯化氮)1 *"&
一氯胺进一步氧化为氮:
"%*",3 1 *&,3*%" 1 *"& 1 !*1 1 !,3 ’
二氯胺经下列反应生成硝酸盐:
%*,3" 1 *"&*%*(&*)1 *1 1 ",3 ’
%*(&*),3 1 "*&,3*%&!
’ 1 !,3 ’ 1 2*1
三氯胺在水中是呈稳定状态的。吹脱的含氮气
体用盐酸溶液进行二段循环吸收,反应为:
%*! 1 *,3*%*2,3
该方法既回收了有价物质,又消除了二次污染,
其工艺是脱氨氮的理想方法。
综上所述,氨氮废水治理技术的主要方法是生
物脱氮法和吹脱法及它们的联合应用,作者认为:氨
氮废水治理技术发展重点是改善现有工艺条件,降
低成本,同时开发新的治理方法。有研究指出4 7 5,鉴
于考虑到生物脱氮反硝化过程中可能出现的碳源不
足及硝化过程中可能出现的%&"
’ 的积累,如果人为
地加以引导,使%*! 以%*! %&"
’ %" 的脱氮
途径进行,即以%&"
’ 作为硝化反应的终点,则无凝
可以降低能耗,若需要外加碳源时,还可以降低脱氮
对有机碳源数量的要求。当然,生物脱氮是一个十分
复杂的生化过程,不易控制,对于以%&"
’ 作为硝化
终点的脱氮过程有待进一步研究。另外,在曝气池中
使用悬浮填料4 #8 5 也是现今的研究开发方向,但还较
少应用于工业废水方面,其密度接近于水,使用时直
接加于曝气池中,在曝气时悬浮于水中并均匀全池
流化,使固、液、气三相充分接触,污染物质被很快降
解,悬浮填料生物膜( 0 & 工艺可提高耐冲击力且只
需回流二沉池中硝化水,而无须污泥回流,动力消耗
低,运行管理方便。
2 结语
对氨氮废水的处理,至今还没有寻找到一种通
用的有效方法。目前,无论是用物化法、生物法或物化T 生物联合法处理废水,对其处理技术的正确选
择应从以下几点综合考虑:
1 提供改进生产技术和改变生产原料以减少废水量及降低氨氮浓度的机会;
2与优化的水利用计划、良好的工厂管理及可能的副产品回收相结合;
3用其它方法代替,包括物化法和生物法;
4能够经济地处理废水中的氨氮。
F. 最近在国内最常用的污水除油方法是有那些
国内对含油污水治理的方法主要有以下三类:
1、物理化学处理法
①气浮法;②吸附法;③膜分离法
2、化学处理法
①化学絮凝法;②电化学法
3、生物处理法
①活性污泥法;②生物滤池法
含油废水的处理方法根据其成分以及作用原理一般可以分为:物化法、化学法、生物法,但各种方法都有其局限性,在实际应用中通常将几种方法联合分级使用,从而实现良好的除油效果。
一、含油废水的特点
随着经济和工业的快速发展,石油化工,金属工业,机械工业,食品加工等行业也在快速发展,进而产生了大量的含油废水。
据统计,世界上每年至少有500~1000 万吨油类污染物通过各种途径进入水体,它已严重影响,破坏了环境,并且危害人体健康。含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,具有COD,BOD 值高,有一定的气味和色度,易燃,易氧化分解,难溶于水的特点。
二、含油废水的处理。
1、物理化学法
①气浮法
气浮法是向废水中通入空气,利用油珠粘附于高度分散的微气泡后使浮力增大,进而上浮速度提高近千倍,因此油水分离效率很高。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离。
②吸附法
吸附法是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。活性炭是最常用的吸附剂,其吸附能力强但成本高,再生困难,加之吸附有限,限制了其应用,因此寻求合适的吸附剂成为目前迫待解决的问题。
③膜分离法
膜分离法利用多空薄膜分离介质,截留含油废水中的油及表面活性剂而使水分子通过,达到油水分离的目的。
2、化学法
①化学絮凝法
絮凝法是向废水中投加一定比例的絮凝剂,在废水中生成亲油性的絮状物,使微水油滴吸附于其上,然后沉降或气浮的方法将油分去除。
②电化学法
电化学法是以金属铝或铁作阳极电解处理乳化油废水,近年来,电化学工艺用于降解难处理有机物的研究不仅被人们所关注,而且已经有了相当大的进展。随着科学技术的迅猛的发展,利用电解法制备新型物质用于含油废水的处理已成为当今研究的发展方向。
3、生物法
①活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体,利用微生物形成菌胶团吸附和絮凝废水中的溶解油,在有氧的条件下,菌体使废水中的溶解油化为自身的组成部分,或将它们氧化为CO2和H2O等,从而达到净化废水的目的。由于活性污泥法运行方式灵活,工作效率高,费用低,所以目前已广泛被使用
②生物滤池法
生物滤池法也在含油废水的处理中有着广泛的应用,它是通过微生物使废水中的有机物被分解除去。
含油废水处理技术的主要发展趋势应集中在以下几个方面:
(1)开发新型材料,例如新型膜、高效絮凝剂等。
(2)将单一的处理方法联合分级使用,避免其局限性,达到高效率除油。
(3)重视清洁生产,从源头减少污染,同时注重中水回用的问题。
参考:http://ke..com/view/2202626.htm
http://ke..com/view/10490921.htm
G. 化工废水如何处理
化工废水的基本特征为极高的COD、高盐度、对微生物有毒性,是典型的难降解废水,是目前水处理技术方面的研究重点和热点。化工废水的特征分析如下:
(1)水质成分复杂,副产物多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;
(2)废水中污染物含量高,这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的;
(3)有毒有害物质多,精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等;
(4)生物难降解物质多,B比C低,可生化性差;
(5)废水色度高。
化工废水处理方法:
废水处理技术已经经过了100多年的发展,污水中的污染物种类、污水量是随着社会经济发展、生活水平的提高而不断增加,污水处理技术也随着科学技术的发展而发生了日新月异的变化,同时,旧的污水处理技术也不断被革新和发展着。尤其现在的化工废水中的污染物是多种多样的,往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将化工废水处理到排放标准难度很大,而且运行成本较高;化工废水含较多的难降解有机物,可生化性差,而且化工废水的废水水量水质变化大,故直接用生化方法处理化工废水效果不是很理想。
针对化工废水处理的这种特点,我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法,如絮凝、内电解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如SBR、接触氧化工艺,A/O工艺等,对化工废水进行深度处理。
目前,国内对处理化工废水工艺的研究也趋向于采用多种方法的组合工艺。例如,采取内电饵混凝沉淀—厌氧—好氧工艺处理医药废水、采用大孔吸附树脂吸附和厌氧—好氧生物处理—絮凝沉淀法处理有机化工废水、采用絮凝—电饵法联用处理麻黄素废水、采取臭氧一生物活性碳工艺去除水中有机污染物、采用的光催化氧化—内电饵—sBR组合方法处理高浓化工废水都取得了比较好的结果。
H. 絮凝剂的工作原理及应用
内容如下:絮凝就是在污水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性,使污水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离特性的絮凝体,再加以分离除去的过程。
作用为:
(l)压缩双电层厚度,降低∈电位。
(2)专属作用,指非静电性质的作用,如疏液结合、氢键、表面络合,甚至范德华力等。当足够数量的反离子由于专属作用而吸附在表面上时,可以使粒子电荷减少到某个临界值,这时静电斥力不再足以阻止粒子间的接触,于是发生絮凝。
(3)卷扫(网捕)絮凝。在水处理中可能产生大量的水解沉淀物,迅速沉淀的过程中,胶粒被这些沉淀物所卷扫(或网捕)而发生共沉降,这种絮凝作用称为卷扫絮凝。
I. 急需 含油污水处理 论文,麻烦朋友们提供相关资料
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1 改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水处理中的动电现象 蔺爱国 石油学报(石油加工) 2007/06
2 高浓度含氟含油污水处理 徐波 内蒙古科技与经济 2007/21
3 玻璃钢罐应用于含油污水处理站 戴颂周 油气田地面工程 2007/11
4 含油污水处理自动化技术 王向阳 油气田地面工程 2007/11
5 叶轮气浮机在含油污水处理中的应用 于振民 工业水处理 2007/09
6 含油污水处理中回收水池的设计 满秀红 油气田地面工程 2007/07
7 国内油田含油污水处理现状与展望 陈斌 科技信息(科学教研) 2007/17
8 含油污水处理技术 李波 辽宁化工 2007/01
9 克拉玛依油田高含硫含油污水处理技术试验研究 李凡修 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006/06
10 化学助剂对含油污水处理效果的影响研究 郭春昱 石油规划设计 2006/05
11 塔中联合站含油污水处理 王钦平 油气田地面工程 2006/07
12 用于含油污水处理的气浮旋流耦合技术研究 白志山 环境污染治理技术与设备 2006/08
13 连铸机含油污水处理新工艺及其应用 葛平 工业水处理 2006/06
14 浅析含油污水处理工程改造 白生禄 铁道劳动安全卫生与环保 2006/03
15 油轮压舱含油污水处理技术分析 王兰菊 石油化工环境保护 2006/01
16 油田含油污水处理中膜技术的研究与应用 陈兰 精细石油化工进展 2006/02
17 连铸含油污水处理新工艺的研究 潘冠英 工业水处理 2006/03
18 膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展 蔺爱国 工业水处理 2006/01
19 电气浮含油污水处理工艺工业性试验研究 张登庆 环境污染治理技术与设备 2005/11
20 铁路某机务段含油污水处理站改造工程的技术措施 朱立鹏 地下工程与隧道 2005/04
含油污水处理技术
摘 要: 介绍常用的含油废水处理技术的原理、特点及其除油设备,综述含油污水的处理方法。
关 键 词: 含油废水; 技术; 污水处理方法
含油污水的产量大,涉及的范围广,例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染,对环境保护和生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多,常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术,并且新的除油技术还在不断的研发中。本文从除油器的原理及方法方面加以介绍。
1 重力分离法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用stokes 和Newton 等定律来描述。
1. 1 横向流除油器[1 ]
横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体物质通过具有独特通道的横向流分离板区,而从水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同时,还可以进行气体(天然气) 的分离。
1. 2 波纹板聚结油水分离器[2 ]
波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差,使油珠浮集在板的波峰处而分离去除,其关键是在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收缩状态交替流动,产生了脉动(正弦) 水流,使油珠之间增加了碰撞机率,促使小油珠变大,加快油珠的上浮速度,达到油水分离的目的。
1. 3 聚集型油水分离器[3 ]
奥地利费雷公司在世界上率先开发了CPS一体化波纹板式重力加速聚集型油水分离器。该波形板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础材料,内含多种添加剂,使其具有亲油而不粘油、抗老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的,间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时,可采用间距12 mm 的设计) 。
1. 4 高效仰角式游离水分离器[4 ]
将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小和卧式容器油水界面与水出口距离短,分离时间不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行端,水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口,而水下沉至底端水出口排出。该设备仰角小于12°,长18. 3 m ,直径为1 372 mm和914 mm两种规格。
2 过滤法过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。常用的过滤方法有3 种:分层过滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法[5 ] ,是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展,膜过程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。
3 离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转,形成离心力场,因固体颗粒、油珠与废水的密度不同,受到的离心力也不同,达到从废水中去除固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力旋流分离器。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19 世纪40 年代,现在较为成熟,但在油/ 水分离
领域的研究要晚得多。虽然液固分离与液液分离的基本原理相同,但二者设备的几何结构却差别较大。脱油型旋流分离器起源于英国。从20 世
纪60 年代末开始,由英国南安普顿大学MartinThe w 教授领导的多相流与机械分离研究室开始水中除油旋流分离器的研究,发明了双锥双入口
型液- 液旋流分离器。在试验过程中取得满意效果。随后,Young GAB 等人设计出的与双锥型旋流器具有相同分离性能但处理量要高出1 倍的单
锥型旋流分离器。经过几何优化设计,Conoco 公司提出了K型旋流分离器,对于直径小于10μm的油滴分离性能提高更加明显。由于旋流分离器
具有许多独特的优点,旋流脱油技术在发达国家含油废水处理特别是在海上石油开采平台上已成为不可替代的标准设备。
4 浮选法
浮选法,又称气浮法,是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层) ,然后使用适当的撇油器将油撇去。该法主要用于处理隔油池处理后残留于水中粒经为10~60μm 的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物,出水的含油质量浓度可降至20~30 mg/ L 。根据产生气泡的方式不同,气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气浮等,其中应用最多的是加压溶气气浮法。
5 生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态,BOD5 较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30~50 mg/ L 以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。
6 化学法
化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC) 、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺( PAM) 等有机高分子絮凝剂,不同的絮凝剂的投加量和pH 值适用范围不同。此法适合于靠重力沉降不能分离的乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。
7 吸附法
吸附法是利用亲油性材料,吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为30~80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油废水多级处理的最后一级处理,出水含油质量浓度可降至0. 1~0. 2 mg/ L 。1976 年湖南长岭炼油厂在废水处理中就采用了活性碳吸附进行深度处理。国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成果。研究发现,片状石墨能吸附由海上油轮漏油事件释放的重油并易于与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趋势,有越来越多的业内人士研究高效吸油树脂的合成与应用[6 ] 。有研究表明,采用丙纶吸油材料从油工业废水中吸附分离和回收油类物质,可根据废水的初始状况、最终要求、水流流量等因素,选用合适的净化方法。此外,煤灰、改性膨润土、磺化煤、碎焦碳、有机纤维、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸油材料吸油饱和后,根据具体情况,再生重复使用或直接用作燃料。
8 粗粒化法
粗粒化法是利用油、水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性,油粒被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内形成油膜,油膜增大到一定厚度时时,在水力和浮力等作用下油膜脱落合并聚结成较大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度与油粒直径的平方成正比。聚结后粒经较大的油珠则易于从水中被分离。经过粗粒化的废水,其含油量及污油性质并无变化,只是更容易用重力分离法将油除去。
8. 1 新型高效除油器[7 ]
旋流除油、粗粒化除油及斜板除油技术,是当今普遍认为高效的除油技术。高效除油器是将上述多种高效除油技术于一体的高效合一除油器,
其总体结构设计成卧式,由旋流(涡流段) 粗粒化段及斜板除油段组成。它不仅可提高除油效率,且方便操作、减少占地。根据江汉油田采出水特
性,采用两段粗粒化及两段斜板除油,在进口ρ(油) ≤1 000 mg/ L 时, 出口达到后续处理设备(过滤器) 的进口要求ρ(油) ≤30 mg/ L 。
8. 2 EPS 油水分离技术[8 ]
EPS 油水分离器是一种高效、先进的油水分离装置。它融合了当今先进的板式除油和粗粒化聚结技术,集污水的预处理、油水分离以及二次沉淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水分离效果好,操作维护容易等特点,是立式除油罐、斜板除油装置(如美国石油协会的除油装置(API) 、波纹板斜板除油装置(CPI) 、平行斜板除油装置( PPI) 等的更新替代产品。EPS 油水分离器目前已在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等国家有了实际的应用,污水处理效果普遍良好。
9 声波、微波和超声波脱水技术
声波可加速水珠聚结,提高原油脱水效率;超声波可降低能耗和减少破乳剂用量;而微波在降低乳状液稳定性的同时,还可加热乳状液,进一步促进水滴的聚结,在解决我国东部老油田因三采等引起的原油性质复杂的深度脱水问题方面具有很好的应用前景。
微波是指频率为300 MHz~300 GHz 的电磁波[9 ] 。微波水处理技术是把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于水处理的一项新型技术。
超声波是一种高频机械波,其频率一般2 ×104~5 ×108 Hz 之间,具有能量集中、穿透力强等特点。超声波在水中可以发生凝聚效应、空穴或空化效应[10 ] 。当超声波通过含有污水的溶液时,造成微小油滴与水一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度、油滴将会相互碰撞、粘合,使油滴的体积增大。随后,由于粒子已变大、不能随声波振动了,只作无规则运动。最后水中小油滴凝聚并上浮,油水分离效果良好。超声处理乳化油污水时,必须以先通过实验,以确定最佳的声波频率,否则可能出现超声粉碎效应,影响处理效果。目前,国内外学者利用超声波技术降解水中的污染物已多达几十种,但所研究的对象多为单组分模拟体系,而实际污水中常含有多种污染物,因此超声波技术在实际污水处理中的适用性如何还有待进一步的研究。此外,目前有关利用超声波技术降解水中污染物的研究大多属于实验室阶段,且由于声化学反应过程的降解机理、反应动力学及反应器的设计放大等方面的研究开展得很不充分,目前还难以实现工程化。
10 超声/ 电化学联用技术[9 ]
利用超声的空化效应,可在电化学反应中使电极不形成覆盖层,避免电极活性下降;超声空化效应还有利于协同电催化过程产生·OH ,而使污水中的污染物的分解加速;超声还可使有机物在水溶液中充分分散,从而大幅度提高反应器的处理能力。Mizera 等在电解氧化处理含酚废水时发现,无超声存在时,只有50 %的分解率,若使用25 kHz、104 W/ m2 的超声波处理时,酚的分解率会提高到80 %。刘静等利用超声/ 电化学联用技术
对印染废水的处理表明,在超声波和电场的协同作用下,废水的脱色率大大高于单独使用超声波时的脱色率。